分離式路基設(shè)計

1、第十五章分離式路基設(shè)計15、1概述在高速公路得設(shè)計當中，分離式路基由于它得靈活、多變，能很好地適應地形、地物，在高等級公路得設(shè)計中得到了廣泛地應用。而分離式路基得處理也就是設(shè)計當中得一個較復雜環(huán)節(jié),本章將專門講述如何應用緯地三維道路CAD進行分離式路基得設(shè)計。分離式路基一般由分幅漸變段、分離段與合幅漸變段三部分組成，如圖15-1所示。在分幅漸變段與合幅漸變段（即楔形端位置，路基中線開始分離，路基橫斷面仍按照整體式路基進行處理；在分離段，路基左右幅斷面已經(jīng)分離開來，其橫斷面設(shè)計一般按上行線與下行線分別繪制橫斷面圖，對于分離段起終點位置附近還有部分斷面得邊坡會出現(xiàn)相交，可以利用緯地系辰4新 卜：:

2、-.-;3-甚 昌 式 部 史統(tǒng)得分離式路基處理方便、準確地計算出兩邊坡相交位置以及相交點至兩側(cè)路基中線得樁號與距離。、分南式牌、上行知1圖15-115、2分離式路基得平面設(shè)計分離式路基得平面設(shè)計通常有兩種處理方式：第一種方法如圖15-2所示,A線為主線上行線，B線為下行線，B線就是從A線中逐漸過渡分離、又逐漸合并到A線得一段路線，我們把A線與B線分別按照兩個項目進行平面設(shè)計就可以。圖15-2第二種方法如圖15-3所示，分離式路基得中線在路線分離得起點與終點均橫向跳開一定得距離，該距離一般為整體式路基中線至分離式路基行車道中心線得距離，路基分幅與合幅漸變段分別位于A線與D線上。此方法需要將路線

3、分成四個項目分別進行設(shè)計，如圖中得A、B、C、D四條路線。當然我們也可以利用立交平面設(shè)計得橫向錯移功能將路線A線、C線與D線做為主線按照一個項目進行設(shè)計，將B線單獨做為另一個項目進行設(shè)計。圖15-315、3分離式路基得縱斷面設(shè)計在縱斷面設(shè)計中，對于已經(jīng)分離得左、右幅路基，可以不考慮左、右幅路基設(shè)計標高得相互關(guān)系，按照一般路基得要求進行路線縱斷面設(shè)計即可。在路線分幅與合幅漸變段落，由于還就是整體式路基，可直接采用與整體式路基協(xié)調(diào)一致得縱坡。位于分離段得上行線，對應平面設(shè)計可與整體式路基段落做為一個連續(xù)得項目進行縱斷面設(shè)計，下行線單獨進行縱斷面設(shè)計。下行線起終點設(shè)計標高與縱坡必須與整體式路基銜接順

4、適，可使用緯地系統(tǒng)得“搜索端部”或“坐標高程”工具進行自動接坡計算，快速、準確地確定下行線起終點得位置樁號、設(shè)計標高、臨界縱坡與路拱橫坡等，然后我們就可以根據(jù)這些參數(shù)按照常規(guī)得方法很方便地進行分離式路基得縱斷面設(shè)計。15、4分離式路基得橫斷面分離式路基得橫斷面有兩種形式，一種就是平面設(shè)計軸線位于右（或左）幅路基行車道得左（右）邊緣，另一種就是平面設(shè)計軸線位于左、右幅路基行車道得中心線位置。這里我們可以按照平面設(shè)計軸線（公路中線卜縱斷設(shè)計軸線與超高旋轉(zhuǎn)軸三者之間得關(guān)系來進行區(qū)分。對于前一種橫斷面圖，其平面設(shè)計軸線、縱斷設(shè)計軸線與超高旋轉(zhuǎn)軸均在同一位置，我們可以按照常規(guī)得設(shè)計步驟進行橫斷面設(shè)計繪圖

5、即可完成；而對于后一種橫斷面圖，我們則需要對路幅寬度文件（*、wid）與超高設(shè)置文件（*、sup）進行彳改，使其平面設(shè)計軸線位于行車道中心，而縱斷設(shè)計軸線與超高旋轉(zhuǎn)軸仍位于行車道邊緣。卜面我們著重對后一種形式得橫斷面設(shè)計進行詳細得說明。如圖15-4所示為這種分離式路基右幅路基得標準橫斷面圖。在“設(shè)計向?qū)А敝校咝D(zhuǎn)軸得位置我們選擇“繞行車道中心旋轉(zhuǎn)”，即超高旋轉(zhuǎn)軸位于右幅路基行車道得左邊緣，平面設(shè)計軸線、縱斷設(shè)計軸線與超高旋轉(zhuǎn)軸此時就是重合得這就是第一種形式得橫斷面圖?，F(xiàn)在我們需要將平面設(shè)計軸線置于右幅路基行車道得中心線位置，即將整個路幅斷面自路基橫斷面得中線位置左移425cm（375cm行

6、車道+ 50cm路緣帶）,使路基行車道中心線與平面設(shè)計軸線重合，以得到我們需要得后一種形式得橫斷面圖。圖 15-4底575 752 x375?50 75iZ網(wǎng)喇由于右幅路基斷面得行車道為2%得單向橫坡，左側(cè)行車道寬度為0,所以路幅寬度文件（*、wid）與超高設(shè)置文件（*、sup）數(shù)據(jù)如下所示。路幅寬度文件示例：樁號中分帶半側(cè)路面附加車道硬路肩土路肩（不含此行）ZZZZZZZ40000、0000 、 00 0 、 00 0 、 00 0 、 75、7543699 、1570 、 00 0 、 00 0 、 00 0 、 75、75YYYYYYY40000、0000 、 00 7 、 50 0、0

7、0、50、7543699 、1570 、 00 7 、 50 0、00、50、75超高設(shè)置文件示例左土路肩橫坡左硬路肩橫坡左行車道橫坡樁號右行車道寬右硬路肩橫坡右土路肩橫坡-3、 002、00、0040690、000 2、002、 00-300-3、002、002、0042100、2902、002、00-3、-3、002、002、0042130、290-2、00-2、00-3、-3、002、002、0043708、166-2、00-2、00-3、00-3、002、002、0043738、1662、002、00-3、00-3、002、002、0044500、0002、002、00-3、00000

8、0按照上述格式得數(shù)據(jù)，我們繪出得橫斷面圖如圖15-5所示,平面設(shè)計軸線位于行車道左側(cè)邊緣，與超高旋轉(zhuǎn)軸重合，行車道為2%得單向橫坡，這就是第一種樣式得橫斷面圖。圖 15-5為了使平面設(shè)計軸線位于行車道得中心位置，我們需要對路幅寬度文件（*、wid）進行如下修改:樁號中分帶半側(cè)路面附加車道硬路肩土路肩（不含此行）ZZZZZZZ40000、000 4、25 0 、00 043699、157 4 、25 0 、00 0、00 0 、75 0、75 0、00 0 、75 0 、75 0YYYYYYY40000、000 -4 、25 7、50 0、00 2、50 0 、 75 043699 、157 -

9、4 、25 7 、50 0注意下劃線位置得數(shù)據(jù)就就是進行了修改得數(shù)據(jù)。現(xiàn)在路幅寬度文件得左 側(cè)增加4、25m得中分帶寬度，然后在右 側(cè)，為了抵消左側(cè)中分帶得寬度，同時也 使右側(cè)得路幅有個向左 4、25m得縮進, 所以，在路幅寬度文件得左側(cè)加上 -4、00 2、50 0 、 75 025nl超高文件則不需要修改，然后重新進行路基設(shè)計計算，繪出得橫斷面如圖15-6所示。這就就是我們需要得到得橫斷面圖，平面設(shè)計軸線位于行車道中心，超高旋轉(zhuǎn)軸仍位于左側(cè)路緣帶得邊緣。通過上面對數(shù)據(jù)得修改以及對兩種橫斷面圖進行對照，我們不又t發(fā)現(xiàn)，修改后得橫斷面就就是修改前得橫斷面設(shè)計線整個左移了4、25m,剛好使路基橫

10、斷面行車道中心線位于平面設(shè)計軸線上。這與我們外業(yè)測量以平面設(shè)計軸線為中心向左右兩側(cè)進行測設(shè)就是一致得。15、5分離式路基得邊坡相交計算15、5、1邊坡相交計算得原理在分離式路基得分離處與互通式立交得楔型端之后，均會出現(xiàn)一段路基雖然已經(jīng)分離但兩側(cè)填方邊坡會相交得情況，如圖15-7所示。手工很難準確計算并判斷邊坡相交得具體位置與兩側(cè)得對應斷面，一些軟件中也只就是根據(jù)用戶指定得區(qū)間與位置或采用到兩側(cè)路基邊緣等距得近似做法。而這一區(qū)間特別就是在山區(qū)高等級公路中，當填土高度較大時對土方數(shù)量得影響也較為嚴重，同時也影響路基分離處得排水設(shè)計。緯地道路CAD系統(tǒng)基于橫斷面設(shè)計繪圖后自動生成得每一斷面得三維數(shù)據(jù)

11、，利用相鄰斷面得邊坡實體面相交（空間三維面相交確定其交線）,可以準確計算并確定任意斷面與相鄰路基斷面得邊坡相交位置、樁號與距離，并自動裁剪修正邊坡設(shè)計線從而得到準確得斷面面積。圖 15-7首先，這一功能需要路基設(shè)計資料與橫斷面設(shè)計得三維資料數(shù)據(jù)，也就就是用戶首先要完成兩個相鄰項目得橫斷面設(shè)計過程，然后才能使用“分離式路基處理”功能。參瞧圖15-7，以相鄰得A、B項目為例，軟件就是從當前A項目得某一斷面得邊坡線出發(fā)，先搜索計算其與B項目中相鄰兩個斷面得邊坡線所形成得三維實體面相交圖 15-8得,通過空間實體相交計算，確定出相交位置后，再由該位置沿邊坡上行到B項目路基邊緣，從路基邊緣推算到對應得路

12、基中心線，從而得到相對于B項目得樁號以及該位置兩邊坡相交處至路基中線得距離。15、5、2分離式路基斷面得處理分離式路基斷面處理得界面如圖15-8所示。菜單:設(shè)計一一分離式路基處理命令:HDMSJX_INTER根據(jù)對話框提示，用戶需要指定相鄰項目得項目名稱與系統(tǒng)自動搜索計算邊坡相交得橫向?qū)挾龋ㄒ话?00m即可）。點擊“確定”后，用戶直接拾取需要搜索計算確定邊坡相交位置得橫斷面中心線，如果能夠完成搜索計算，那么系統(tǒng)將直接繪制邊坡相交線（位置，在CAD命令行中顯示出該斷面對應相鄰項目得邊坡相交斷面得樁號與距離，而且系統(tǒng)會提示用戶就是否自動裁剪以繪出新得邊坡線，如圖15-9。如果用戶選擇裁剪原有設(shè)計線，系統(tǒng)將自動對相交位置得設(shè)計線進行裁剪，在完成裁剪邊坡線得同時采用虛線繪制出相鄰項目對應位置得路基設(shè)計斷面及對應樁號。分離式路基處理后形成得橫斷面如圖15-10所示。圖15-9如果該斷面就沒有出現(xiàn)邊坡相交得情況，執(zhí)行上述操作，系統(tǒng)會提示不能完成搜索計算。緯地5、88版本中對分離式路基處理得功能進行了加強，增加了可一次性批量完成多個分離式路基橫斷面得處理。點按如圖15-8對話框中得“批量搜索”按鈕，系統(tǒng)在命令行提示“請選擇橫斷面”，使用鼠標框選需要進行分離式路基處理得多個橫斷面（以選中橫斷面中線有效）后，系統(tǒng)彈出一個對話框詢問“就是否全部斷面裁剪原有